O Universo

O Universo

O que é universo?

Em noites sem lua, em locais pouco iluminados por casas, ruas e edifícios, podemos ver uma infinidade de pequenos pontos luminosos no céu: são as estrelas. Ao observar o céu a olho nú, conseguimos ver uma parte mínima do que chamamos de Universo. Já na observação do céu feita com o auxílio de um telescópio, é possível perceber que o número de corpos celestes é muito maior e também pode-se ver detalhes das formas e da cor dos astros. A atmosfera da Terra, contudo, limita a atuação dos telescópios terrestres, por este motivo são utilizados telescópios espaciais, como o telescópio Hubble, para as pesquisas astronômicas mais sofisticadas. Além destes instrumentos para o estudo do Universo, os cientistas contam com equipamentos de informática para cálculos, tratamento de dados e imagens recebidas dos telescópios, simulações etc.

Esses recursos possibilitaram responder à questão - o que compõe o Universo?

O Universo é composto por aglomerados de galáxias, com nebulosas, estrelas, cometas, planetas e seus satélites, e tudo que neles existe - no caso do planeta Terra, por exemplo, plantas, animais, rochas, água, ar etc.

Compare as duas fotos.

Observação do céu com a ajuda de um telescópio.

Observação do céu a olho nú.

Mas de onde surgiu o Universo? E as estrelas? E a O surgimento do Universo

Existem várias explicações sobre a origem do Universo. Há, sobre esse assunto, as explicações religiosas e as científicas. Trataremos aqui da visão científica, ou seja, de como os cientistas procuram explicar os fenômenos que observam no Universo.  Não se sabe ao certo , mas os cientistas calculam que o Universo tenha começado a existir há cerca de 15 bilhões de anos. Parece impossível afirmar uma coisa dessas -15 bilhões de anos é muito tempo!

O que levou os cientistas a pensarem que o Universo tenha tido um começo?

O telescópio Hubble, consegue captar a luz de estrelas que mostra como elas eram a bilhões de anos. Analisando a luz das estrelas, é possível saber a velocidade com que elas estão se afastando ou se aproximando de nós, sua composição química, idade, temperatura e massa, entre outros aspectos.

Os cientistas então descobriram algo inesperado: as galáxias estão se afastando da Terra!

Para você entender melhor o que está acontecendo, faça várias bolinhas de tinta com uma caneta sobre a borracha de uma bexiga (balão de aniversário) e comece a soprar. Veja o que acontece com a distância entre as marcas de tinta.

A análise da luz das estrelas mostra que as galáxias estão se afastando  uma das outras, assim como as marcas feitas na bexiga. Isso acontece porque o Universo, como a bexiga de nosso exemplo, está se expandindo.

Mas se eles está se expandindo, podemos concluir que, no passado as galáxias estavam mais próximas. Quanto mais voltarmos no tempo, mais próximas elas estavam.

Podemos supor, então um momento em que toda a matéria do Universo estava compactada em um único ponto, infinitamente comprida em temperaturas enormes. Foi então o que aconteceu o que os cietistas chamam de "a grande explosão" ou, em inglês, o big-bang. Era o início do Universo, que teria ocorrido há mais ou menos 15 bilhões de anos.

Depois da explosão, a temperatura inicial, que era de mais de um trilhão de graus Celsius, começou a diminuir, e os átomos como formam a matéria hoje, se originaram, a partir dos prótons, elétrons e outras partículas.

Primeiro, os átomos se agruparam em núvens de gases. Cerca de um bilhão de anos depois, as primeiras estrelas e galáxias surgiram.

E antes do big-bang?

Os cientistas não sabem dizer. Como não havia nem tempo nem espaço antes da grande explosão, alguns acham difícil afirmar que havia alguma coisa anterior. Segundo eles, todo o Universo passou a existir só a partir da grande explosão.

Mas a ciência ainda não tem uma resposta para essa discussão. Como também não tem para o futuro do Universo.

 Terra? Estrelas

Nebulosa

As estrelas "nascem" a partir de nebulosas constituídas, em grande parte, por gases, poeira e partículas sólidas. Os cientistas explicam que existe uma atração recíproca entre as partículas de matéria que compõe a grande nuvem - a nebulosa. Essa atração é denominada força de gravidade. Em razão da força de gravidade, a matéria que constitui uma nebulosa se agrupa, compondo uma massa compacta e formando os astros. Alguns astros alcançam um tamanho gigantesco, e a temperatura no seu interior é elevadíssima. A pressão e o aquecimento se tornam tão intensos no centro desses astros que uma grande quantidade de energia é liberada sob forma de calor e luz. Essa propriedade de produzir o próprio calor e a própria luz é o que diferencia as estrelas dos planetas e de outros astros. O brilho das estrelas é produzido por parte de sua energia, que se irradia pelo espaço sob a forma de luz. As estrelas não duram para sempre. Elas "nascem", evoluem e "morrem". Esse mesmo processo ocorre com o Sol, pois ele também é uma estrela.

A luz das estrelas

Pode parecer estranho, mas quando olhamos para as estrelas, estamos vendo o passado delas. Se a estrela estiver bem longe, bem longe mesmo, ela pode até nem mais existir da forma como a conhecemos hoje - e inclusive ter se transformado em outro corpo celeste. Quando observamos uma estrela, estamos captando a luz que ela emitiu para o espaço. A luz é uma forma de energia que viaja com a incrível velocidade de cerca de 300 mil quilômetros por segundo. Mas como a distância entre os corpos celestes também é grande, pode levar um bom tempo para que a luz da estrela chegue até nós.

Veja o exemplo:

A estrela mais próxima de nós, depois do Sol, chamada Próxima do Centauro, está a uma distância de 40 trilhões de quilômetros da Terra. Isso quer dizer que a luz dessa estrela leva cerca de 4,2 anos ou 4,2 anos-luz para chegar até aqui. Então quando observamos essa estrela, estamos vendo, nesse momento, a luz que ela emitiu a 4,2 anos. Se, neste momento, essa estrela deixasse de existir ela só "se apagaria", isto é, sua luz deixaria de chegar até nós, daqui a 4,2 anos. Só então perceberíamos que ela deixou de existir.

O brilho das estrelas é ofuscado durante o dia pela luz do Sol que é a estrela mais perto da Terra. Por isso, percebemos as estrelas no céu somente à noite, mas elas permanecem lá durante o dia.

Cor das estrelas

A olho nu, é difícil distinguir a cor das estrelas. Em razão das grandes distâncias que elas estão de nós, a quantidade de luz que chega aos nossos olhos é muito pequena e não percebemos cores quando há pouca luz.

A cor das estrelas depende do calor que chega do núcleo à superfície delas e tem, portanto, relação com a sua temperatura. As estrelas com superfície mais quente apresentam cores branca  ou azulada, e aquelas de cor avermelhada são as que têm a superfície menos quente. Com o telescópio é possível observar a cor das estrelas com mais nitidez. Nas estrelas menos quentes, a temperatura da superfície chega a 3 000ºC, enquanto nas mais quentes chega a 50 000ºC. O Sol tem a cor amarelada e, comparado com as outras estrelas, possui uma temperatura média. Figura ao lado: O azul representa o gás interestelar quente, as estrelas surgem a cor verde e a poeira quente a vermelho. As estrelas super gigantes vermelhas são as estrelas de maior brilho ao centro.

Porque as estrelas piscam?

Olhando para o céu à noite, podemos ver que o brilho das estrelas mudam: elas "piscam". Mas estrelas estão sempre emitindo a mesma luz. O piscar é provocado por mudanças no ar da atmosfera que a luz atravessa.